霾从何处来?
2014/11/22 三联生活周刊

     为何最近两三年明显感觉雾霾问题越来越严重,其跳跃式的演进方式甚至已经超越了循序渐进的经济增长曲线?难道污染也有加速度吗?

     主笔/魏一平

     实习记者/张兰英、祝童

    

     雾霾笼罩下的北京街头,戴口罩出行的人明显增多

     “APEC蓝”试验

     11月15日,北京启动供暖的第一天,这个城市告别了被人们津津乐道的“APEC蓝”,AQI(空气质量指数)破百。灰蒙蒙的天空又回来了,供热公司一排排烟囱冒出滚滚白烟,温暖和洁净,对这个北方城市来说,似乎是一对难以调和的矛盾。促使雾霾天“回归”的,不仅仅是供热公司。由于这一天是周六,尾号不限行,加之APEC期间单双号限行的措施也已结束,被压抑的出行需求一下子暴涨,又要调休上班,全城的500多万辆机动车几乎全部出动了。下午17点刚过,北四环路上已经堵得水泄不通,短短10公里的路走了一个半小时。已经有研究表明,越是堵车时,汽油不完全燃烧造成的尾气排放污染物浓度越高。

     与此同时,经过两天的修整,北京及周边五省APEC期间停产、限产的1万多家企业和4万多个工地也陆续复工。位于北京北五环外立水桥地区的中国环境科学研究院(以下简称环科院)门口又热闹了起来,每逢下班晚高峰,这里都会聚集20多个移动的小吃摊,其中以煎饼摊和烧烤摊最多。APEC期间,24小时不间断巡查的城管逼得他们暂时消失了,现在又恢复了烟雾缭绕、热气腾腾。所有这些,都会为雾霾的回归“助一臂之力”。在环科院大气环境研究所所长孟凡看来,此次APEC期间所采取的减排措施中,机动车和燃煤排放固然关键,但社会面的控制也起了非常大的作用,“因为那些生活排放看似微不足道,但处处存在,且很难定量统计”。他的一位同事放假期间去郊区旅游,本想吃一顿农家饭,结果被告知农家乐也不许用柴烧火了。

     此次APEC期间的治霾措施,规格与严厉程度前所未有。由中央常委级领导亲自布置,北京市与环保部配合,联合周边五省市,早在一年前就开始编制保障方案。中国环科院副院长柴发合也是APEC空气质量保障专家组成员之一,每天都要参加由北京市牵头的协商会商,分析现有的减排措施与效果,预测未来几天的空气形势。会议期间,柴发合忙得连接听电话都是匆匆挂断,一直到保障结束的11月13日,他才抽出午休的一点时间来接受我们的采访。

    

     中国环境科学研究院副院长柴发合

     柴发合向本刊记者回忆,APEC保障期间,最令人紧张的就是11月8日、9日那两天。早在11月4日,专家组会商认为,自11月8日开始,北京和整个华北地区出现静稳天气的概率很大,空气流动变慢,极容易形成雾霾。再加上高空偏南风影响,河北一带的云团会加速向北京方向移动,极易造成北京中度或重度污染。为此,相关省份又启动了更高一级的减排措施。河北省政府7日发布紧急通知,要求全省所有电力企业实施50%限产;所有钢铁、焦化、水泥、玻璃等行业全部暂时停产;所有工业企业涉VOC(挥发性有机物)排放工序在保证生产安全情况下进行停产。天津市除提前关停计划内的6套机组外,额外关停1套30万千瓦机组,在运的18套机组全面加大喷氨量和燃用低硫煤,其中9套机组实现超低排放;21家VOC排放重点企业关停或加强治理。

     为了应对这次范围最广、力度最大的保障任务,环保部向华北六省区派出了16个督查组,采用夜间突击检查、晨间突查等方式,深入一线现场办公。这其中,环绕北京的河北省压力最大。河北省环保厅将全省分为6个片区,每个片区涵盖2个地级市,由一名环保厅副厅长带队不定期到所管辖片区暗查、巡查。另外,以北京周边100公里为范围,划出20个重点县、9个重点市,派出20个督查组、9个巡查组进驻督查。

     一家媒体记录下了跟随督查组检查的所见所闻——11月4日早8点,凌晨4时刚突查过保定市区造纸厂的第七督查组,简单吃过早餐后,又驱车前往保定下属的涞源县。刚进入县城后短短一公里内,组长武绍贵就连续喊了4次停,正在施工的燃气工程工地、豆腐小作坊冒烟的小锅炉、住房建筑工地、冒白烟的加油站都没逃过督查。从燃气工程工地离开,刚上车没多久,武绍贵着急喊了三声“停”,随后督查人员找到了一根冒白烟的细小烟囱,劝停正烧煤冒烟的豆腐小作坊。重拳之下,各地也开始各出奇招。天津市把全市范围划分为2.4万个网格,设立了四级网格员,他们头戴小红帽,手持望远镜,站在高速路边上观察两测有无农民烧秸秆。

     即便如此,面对11月8日可能出现的雾霾天,环保部门还是大意不得。他们调整策略,要求自11月5日起各地的督查工作,重点督查高架源和VOC排放企业的管控。环保部副部长翟青还约谈了大唐、国电、中电投、神华等电力集团公司的负责人,要求他们降低落后机组发电负荷、加强环保设施运维管理、增进优质煤炭使用等多项措施,削减污染物排放。

     好在,那几天,北京并没有出现柴发合担心的雾霾,只是空气能见度略有下降,因为城市及周边地区减排给力,仍保证了二级良的空气质量。“这次APEC会议的保障措施再次表明,减排是个硬道理。”柴发合告诉本刊记者,“习主席说是人努力、天帮忙,但靠天是靠不住的,主要还得靠人努力。某种程度上,这次联防联控也算是给区域协同治理机制做了一次试验和演练。”

     柴发合解释,“霾”这个词在气象学上早就有了,它是能见度变差的一种天气现象,具体指大气湿度不是太大的情况下能见度低于10公里。而能见度受两个因素影响,一个是大气的湿度,另一个就是颗粒物浓度,特别是直径小于2.5微米的细颗粒物(即PM2.5)的浓度。由此,雾霾一词就成了PM2.5浓度的直接反映。“天气因素很难控制,比如大气湿度和空气流动速度,人很难去影响,那要降低PM2.5,最有效的方法就是减排。”

     APEC峰会结束的第二天,北京环保局发布了对保障效果的初步评估,显示会议期间京津冀及周边地区PM2.5平均浓度同比下降30%左右,其中,北京市的二氧化硫、氮氧化物、PM10、PM2.5、挥发性有机物“减排比例”分别达到54%、41%、68%、63%和35%左右。北京市环保局副局长方力介绍说,如此大幅度的减排得益于四项措施——工地停工,使扬尘排放总量下降70%~80%;机动车单双号限行,车速从22公里/小时上升至35~50公里/小时,使氮氧化物、挥发性有机物和颗粒物减排都在40%~50%;工厂停产,使VOC排放消减了37%;京津冀周边地区的联动减排,也贡献了20%~30%的减排量。

     从“呛鼻子”到“眯眼睛”

     今年59岁的柴发合额头宽厚,说起话来还带有明显的陕西口音,1982年进入环科院以来,他见证了中国大气污染的30年变迁。最近两年,他的日程开始被各种会议、项目、参观接待等挤得满满的,我采访他的那天下午,刚刚结束APEC保障工作的他又要忙着布置场地、设计路线,以迎接两天后来此视察的中韩两国环保部的领导。随着最近几年PM2.5污染日益严重,越来越多的外国科研机构都在积极争取来华合作,中国成了全球大气污染学者争抢的试验场。

     柴发合向我们回忆,科研人员对大气污染的研究,早在上世纪80年代初就开始了,不过,当时以煤烟污染为主,主要研究以太原为中心的山西能源地区、以沈阳为中心的东北重工业地区大气污染成因和他们的环境容量,到底一个城市能容纳多少污染排放,通过什么样的消减措施才能把大气中的污染物消解掉。此外,兰州也是重点研究对象,除了有重化工业,狭长的地形也使得兰州的大气污染物更难扩散,加上光照强,兰州的臭氧一度成为重点污染问题。

     那时候,主要污染物主要是“老三样”——总悬浮颗粒物(TSP)、二氧化硫、氮氧化物。其中,二氧化硫主要是燃煤造成。“当时那种污染是呛鼻子的污染,现在是眯眼睛的污染。”柴发合评价,“从污染程度来说,那时候比现在还重。能感觉到煤渣子在你头发里夹着,在你脸上扬着,衬衫两天不洗都很脏,大颗粒物多。但是现在污染形态发生了变化,由煤烟型变成了复合型污染。”

     到上世纪90年代,中国环保科研人员又开始把精力转向了酸雨研究。尤其是华南和西南地区,大量的高硫煤燃烧,加之土壤呈酸性,极容易转化为酸雨,导致农作物减产、森林被腐蚀,甚至桥梁、楼房等都受到严重腐蚀。但是,无论“呛鼻子”污染,还是酸雨问题,其罪魁祸首,主要都是燃煤造成的二氧化硫排放。到2005年,中国的二氧化硫排放到达顶峰,环保部门公布的数据显示,当年排放总量高达2549万吨,居世界第一,造成的经济损失高达5000亿元人民币。到第二年,随着“十一五”计划中“节能减排”的展开,二氧化硫的排放量虽有小幅增加,但上升幅度已经大幅回落。2007年,二氧化硫排放量首次出现下降。

     2000年左右,颗粒物问题开始浮出水面,主要背景是北京的沙尘暴问题。复旦大学大气化学研究中心主任庄国顺教授是较早开展这一领域研究的专家。早在上世纪80年代,正在美国读博士的庄国顺跟随他的导师,在太平洋一个小岛上以及夏威夷地区都发现了来自中国新疆塔克拉玛干沙漠和蒙古戈壁上的细微颗粒物。论文发表后,引起学界轰动,根据他们的研究,一粒只有头发丝几十分之一大小的颗粒物,从中国新疆起飞,飘荡到美国西海岸只需要7~10天时间,而到上海和北京,则不过一两天。

     2000年春天,一场被当时媒体称为“有史以来最大”的沙尘暴席卷京城,总颗粒物的浓度达到了每立方米1万微克以上,他发现当时鲜有人知的PM2.5已经占到了沙尘暴尘粒总量的20%以上。2004年,庄国顺决定回到上海。“当时上海在忙着治理苏州河,一般认为空气质量会比北京好,但我们的数据显示,当时两地PM2.5都在40~70微克/立方米,算很严重了。”

     与此同时,柴发合也开始注意到PM2.5问题。“当时,我们看到传统污染物二氧化硫在下降,但和机动车有关的氮氧化物在上升,我们没有控制的VOC也就在急剧上升,这时候我们已经意识到中国的污染在转型,并且可能会面临着PM2.5和臭氧为代表的复合型污染。”柴发合回忆说。2000年,科技部联合环科院、北大、清华等单位一起开展“北京市大气污染控制对策研究”成为国家支持的第一个针对复合型污染的研究项目。研究人员在北京市设了6个采集点,进行了两个季节的采样,除了传统的大颗粒物,还特别针对PM2.5进行了排放浓度、基本化学组成的检测。

     后来,两场环保战役促使官方对大气颗粒物污染更加重视起来。一个是首钢搬迁,当时,全北京污染最严重的地方在石景山区,柴发合的研究团队测算,当时全北京每年8万吨的颗粒物排放中,首钢就贡献了其中的四分之一。在一片质疑声中,柴发合是坚定的“主战派”,坚决支持搬迁。首钢搬迁启动之后,紧接着,奥运会就来了。回忆起来,奥运会的时候,PM2.5问题尚未进入民间视野,也没有进入奥运空气质量的考核标准,但柴发合调阅出来的检测数据显示,奥运会开幕的第一天8月8日,PM2.5的浓度已经接近100,此后开始逐渐下降到50左右,“也是机动车限行的功劳”。

     从二氧化硫到颗粒物,中国的大气污染成因变得越来越复杂,但即便如此,我们在采访中问到的几乎每一个专家,仍然对后来几年迅猛发展的PM2.5问题感到有些始料未及。在大气污染的演进过程中,也存在一个加速度的过程。

    

     2013年12月19日,上海出现严重雾霾污染,几位老人戴着口罩在公园里锻炼身体

     污染的加速度

     孟凡上世纪90年代经常去太原、沈阳做调研,他回忆,每次从太原火车站下车,“目光所及也就只能看到五六根电线杆,能见度比现在还差”。但是,即便如此,那时候人们对雾霾天气的感知仍不强烈。在孟凡看来,那是因为之前的污染尚处于点状分布。“比如首钢污染厉害,石景山能见度不好,但爬到景山顶上还是能看到蓝天。”孟凡说,“但最近两年,点连成了片,片连成了面,整个北京,乃至整个华北地区的能见度同时降低,你开车走200公里还见不到蓝天,人的感觉就完全不一样了。”

     如果形象地说,雾和霾并非同一事物。如果空气中的颗粒物不多,即便在大气湿度400%的时候,形成的也只是小水滴组成的雾。但如果大气中悬浮着众多颗粒物,大气湿度达到80%就变成了霾。雾团只有几十米到200米厚,且与周边空气有着明显的分割线,而霾团则厚达1000~3000米,它就像一团没有边界的灰棉花,与周围的空气粘连在一起,让你躲无可躲。

     这种区域性大面积颗粒物污染,在世界范围内也不多见。20世纪90年代后期,在一个名为“印度洋试验”的国际科学合作项目中,美国和欧洲的一些科学家在印度洋的上空动用轮船、飞机等众多力量,对这里的空气展开实验和研究。他们发现在印度洋、南亚、东南亚和中国南部上空,存在着一个面积相当于美国大陆大小、厚度约3公里的棕色云团,由于是在亚洲地区发现,因此称其为“亚洲棕色云团”。现在回看2008年前后的新闻,当时PM2.5尚未成为流行词,媒体上就把这种雾霾天气归入“亚洲棕色云团”。

     与中国的历时比较类似,中美之间的差异也在点与面之间。打开一张美国PM2.5重点污染图,上面星星点点的红点并无规律,匹兹堡的工业污染、洛杉矶的机动车污染……相互之间仍然是独立的,并未连成片。

     由点到面,还只是污染范围的扩大。若从程度上看,为何最近两三年明显感觉雾霾问题越来越严重,其跳跃式的演进方式甚至已经超越了循序渐进的经济增长曲线。这也是科学家在苦苦追索的问题之一。根据现有的发现,科学家普遍认为,促成雾霾污染加速度的“凶手”是空气中二次颗粒物的大量生成。

     清华大学环境学院的李俊华教授告诉本刊记者,清华大学从1999年就开始监测PM2.5,发现到现在为止,PM2.5年平均浓度整体是下降的,重灰霾天气中高湿度下二次颗粒物生成速率增大,大气中二氧化硫和氮氧化物还存在耦合促进作用,使二次颗粒物的浓度明显上升,而恰恰二次颗粒物增多能够更明显地降低能见度,所以,从人们的直观感受看,好像PM2.5浓度明显上升,灰霾加重了。

     李俊华专门给研究生开有一门大气污染化学与物理的课程,致力于通俗地阐释PM2.5的科学成因问题。他向本刊记者介绍,PM2.5的构成有两大类——一类是一次颗粒物,也就是污染源直接排到大气中的颗粒物,比如扬尘、沙尘等;第二类就是二次颗粒物,它最初排出来的时候是气体,比如二氧化硫,但进入大气中之后,在自由基作用下就变成了固体硫酸盐。再比如,植物呼吸和人类活动排到大气里的VOC(可挥发有机物),与大气中的氮氧化物在大气光化学反应之下,形成臭氧和二次气溶胶颗粒,后者正是组成PM2.5的最主要成分。

     相比扬尘这样的一次颗粒物,二次无机颗粒物的吸湿性更强,在空气湿度达到一定程度时更容易造成能见度低的雾霾天,飘荡在空中不易散去。李俊华介绍,越是西北人烟稀少的地区,一次颗粒物的占比越高;越是东部发达地区,二次颗粒物的占比越高。在雾霾天严重的京津冀、长三角和珠三角地区,二次颗粒物的比例已经占到PM2.5颗粒物总数的70%左右,成为导致东部地区雾霾天气的主力军。

     中国气象科学研究院的张小曳研究员对二次颗粒物的形成方式有更细致的研究,他认为主要有三种:一是直接从气体变为气溶胶粒子(这些新形成的气溶胶粒子粒径通常在30nm以下);二是新粒子形成后通过碰并、集聚等过程形成一些更大的粒子(粒径通常在100~200nm);三是通过凝结等过程进一步形成一些粒径更大的粒子(多数在300nm,一般不超过1000nm,即PM1)。进一步讲,PM2.5中的二次颗粒物基本都是PM1之下的微小颗粒物。

     张小曳的研究表明,北京PM2.5中大多是直径小于1um(也称为PM1)的粒子。其中最大的部分为有机碳气溶胶,约占40%;排在第二的是硫酸盐气溶胶,占16%,主要来自燃煤;第三大部分为硝酸盐气溶胶,约占13%,既有机动车燃油的贡献,也有燃煤的影响;北京PM1中还有一个占11%的组分即元素碳,来自城市道路开挖、未覆盖道路、建筑工地、工业烟尘和城市外矿物粉尘的输入。

     不同于一次颗粒物在空气中相互独立的运动轨迹,二次颗粒物在生成过程中,漂浮在大气里是相互发生化学作用的。比如二氧化硫变成硫酸盐,氮氧化物与VOC发生化学反应,变成臭氧和二次有机气溶胶。李俊华教授介绍,这种相互之间的化学反应会造成1+1≥2的效果,加速二次颗粒物的生成。

    

     清华大学环境学院李俊华教授

     李俊华经常被问到同一个问题——人们的主要活动在白天,为什么反而到了傍晚,会感觉雾霾浓度更严重?他向我解释,这恰恰表明了空气中那些看不见的化学反应。早上逆温层散去之后,人们纷纷出门上班,开始大量制造NOx和VOCs,浓度快速上升,到中午前后基本上排放达到一个峰值,下午两点左右臭氧浓度也会达到峰值,到了傍晚,反应过程开始完成,二次颗粒物的浓度逐步升高,成为一天中PM2.5浓度最高、能见度最低的时刻。孟凡就常常建议朋友,傍晚或者晚上尽量不要外出锻炼。李俊华教授倒是不管这么多,无论多晚,他都坚持每天走1万步,在他看来,“大环境如此,个人努力收效甚微,顺其自然”。

     追凶何其难

     环科院大院里,一座不起眼的两层小楼楼顶,有一个形如海洋贝壳似的庞然大物。大气所的王学中老师带领我来到顶层,其实就是半层高的储藏间,需要弯着腰才不碰头。他按动几个按钮,只听楼顶传来轰轰的声响,巨型“贝壳”从中间裂开一道缝,慢慢打开,露出中间一个薄膜做成的方盒子,这就是用来研究大气化学反应的基础装置“烟雾箱”。王学中老师介绍,因为烟雾箱的表皮是FEP薄膜,相当脆弱,需要做一个外壳为它遮风挡雨,之前的外壳是木质的,2009年北京下大雪的时候压垮了,又花10万元为它量身定制了这副铁皮壳。

     环科院大气所的这个“烟雾箱”是56立方米大,在国内“烟雾箱”里边已经算是大的。“烟雾箱”的原理是隔离出一定体积的纯净空气来,然后用各种方式注入化学物质,并模拟光的作用,用以观察大气中不同物质在不同光化学条件下的反应机理。通俗讲,这个透明的魔方盒子,就是为了对大气中的各种化学物质进行可控制的试验,借此追查PM2.5的元凶。

     但是,这个追凶过程并不容易。“烟雾箱”只能模拟各种化学物质的反应过程和机理,要真正弄清楚北京PM2.5的凶手都有谁,还必须从实际出发。2013年12月30日,中国科学院大气物理研究所研究员张仁健公布了其课题组对北京地区PM2.5源解析的研究结果,认为“北京雾霾有六大贡献源”,分别是二次无机气溶胶、工业污染、燃煤、土壤尘、生物质燃烧、汽车尾气与垃圾焚烧,依次占比为26%、25%、18%、15%、12%、4%。结论一出,众人哗然,因为印象中唱主角的机动车尾气只占到4%,北京环保局也出面对此提出质疑。

     之后,今年4月,北京环保局公布了一份官方的“PM2.5源解析清单”,从来源来看,28%~36%来自区域传输,其他的64%~72%都是北京本地产生。在本地来源中,机动车排放(占31.1%)、燃煤(占22.4%)、工业生产(占18.1%)的比重占据前三位,此外,扬尘占14.3%,其他(包括餐饮、烧烤)等占14%左右。这个结果与多数专家的研究比较一致,但张仁健后来也出面辟谣,他并没有把二次生成颗粒物算在其内。这样看来,偏差如此之大也就可以理解了。

     实际上,这种针对“谁是主犯,谁是从犯”的辩论,一直持续到现在,不同的研究人员,采用不同的方法,在不同时间和地点采集数据,得出的结果很可能相差甚大。这也是目前雾霾源解析工作中面临的一个现实挑战——为了完成环保部定下的任务,赶在今年底之前公布35个城市的源解析清单,本来严肃的科学研究工作被迫驶入快车道,35个城市各自找科研院所来解析自己的雾霾成因,并无统一标准。

     即便在相同时间、相同地点,采集相同的数据,套用不同的研究方法,所得出来的结论仍然会有差别。北京大学环境学院的郑玫老师还专门就此写过一篇论文,她发现,方法不同,针对不同的污染源,所得出的结论差距也不尽相同。比如,道路扬尘的差异较大,而机动车尾气和生物质燃烧的差距就较小。

     郑玫老师介绍,雾霾的源解析研究,首先是摸清家底,搞清楚所有污染源,比如单位面积内有多少汽车、多少燃煤锅炉,就能测算出理论上的污染排放总量,这是进行源解析工作的基础数据。在此基础上,有两种基本的研究方法,一个是受体模型方法,即分析采集到的细微颗粒物,通过它的不同化学成分占比来反推污染源的贡献率,这也是现在学界普遍采用的研究方法。二是空气模型方法,受体分析固然可以解答一颗细微颗粒物里包含了多少硫酸盐、多少硝酸盐……但却不能回答这些化学物质是从哪里来的。利用空气模型法,输入污染源排放数据和空气流动等参数,利用一套数学模型,就能像解方程式一样,推断出这些污染物来自哪里、来自哪一类污染源。比如,如果在大兴捕捉到一颗含有二氧化硫的细粒子,根据时间和占比,就能大致推断出,它是昨天南部河北地区某个燃煤锅炉的产物。

     理论上讲,这样就能够比较精确地定位雾霾的凶手,可是,现实却要复杂得多。首先,孟凡所长向我们强调,最大的难处就是污染源数据仍然不健全,源清单中,像火电厂、大工厂这类明显的固定排放源便于统计,移动的机动车源也可以通过车管所的数据和汽油消耗量进行推算,可是散布于民间的生活燃煤、餐饮、烧烤等社会面排放源,却极难统计量化。“污染源数据是基础,这个基础不准确,模型再好,算出来的结果也有偏差。”为此,孟凡特意嘱托本刊记者呼吁,科研机构之间应该更深入地共享数据。他感慨,现在各家的研究都是项目制,一个项目产生一堆数据,做完了就扔在那里,项目负责人退休了或调离了,数据就基本废弃了,造成了大量不必要的浪费。举个简单的例子,如果仔细阅读各个科研院所发表的论文就会发现,很多数据都是基于自家的采集结果,比如北大、环科院、清华、中科院,都有各自的数据采集系统,他们有的规模大一些,有的只有一个架在自家楼顶的采集器,代表性必然大打折扣。

     此外,对于二次颗粒物的生成过程和周边区域的传输模式,仍存在诸多研究疑问。不过,基本达成一致的是,燃煤排放与机动车尾气已经成为大城市雾霾最主要的两个凶手。庄国顺对北京和上海的数据持续采集和分析,结果发现,在2000至2003年,硝酸盐与硫酸盐的比值是0.3左右;而以后比值一直呈上升趋势,到了2012年的许多时候,已经达到1;而在2013年初的全国性大范围雾霾事件中,两者之比甚至达到1.5~2.0。这意味着,交通排放甚至已经超过工业排放,成为京沪雾霾天的最大污染源。

     治霾的三重挑战

     按照环保部的部署,2014年底前,35个城市要公布各自的雾霾源解析清单,搞清楚雾霾的元凶。由于城市产业不同,各个地区的雾霾元凶可能不太一样,比如河北的第一元凶是燃煤,北京的第一凶手是机动车,而天津的PM2.5中,建筑扬尘占比最多。柴发合强调,治霾并非一时冲动,也不能搞一刀切,一定要在科学研究基础上,根据各地的不同情况制订个性化治霾方案。

     李俊华的实验室正在为攻关非电力行业的脱硝技术而忙碌着,前段时间,河北省委书记和省长带队来清华大学,还专门来参观了他的实验室。对河北来说,治霾的重中之重就是降低氮氧化物排放,或者说,就是脱硝。

     既然PM2.5的颗粒物在大气中的反应过程不受人为控制,治霾的有效方法就只能是降低污染物的排放,使得二次颗粒物生成变成“无米之炊”。这中间,李俊华教授分析,主要是降低一次大气污染物排放——二氧化硫、氮氧化物、VOC。

     好在,“十一五”期间,中国实施了严格有效的脱硫政策,使得发电行业的脱硫工作提前取得了质的飞跃。到2009年,“十一五”的倒数第二年,中国二氧化硫的排放量提前完成了消减10%的目标,而且还多消减了109万吨,使之回到了2005年左右的水平。这其中,火电行业实现的脱硫占总消减量的79%,起了主力军作用。

     谈起减排,就不得不提我国的能源消费结构。我国能源消费中,燃煤占到70%,我国二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的67%、烟尘排放量的70%和人为源大气汞排放量的40%都来自燃煤。而燃煤中,又有一半的燃煤量来自火电行业,另外的一半的散煤燃烧分布在工业、取暖、生活餐饮等领域。因此,减排的重头在燃煤脱硫,脱硫的重头又在发电行业。因此,“十一五”开了个好头,把“重头中的重头”搞定了。

     可是,就像改革一样,容易改的改完了,剩下的都成了难啃的骨头。李俊华向本刊记者分析,之所以在“十一五”期间主打脱硫,而没有展开脱硝工作,是因为无论从经济承受力上,还是技术储备上,我国的脱硝时机当时都不成熟,如果贸然放开,不仅国内经济发展受拖累,几千亿的脱硝市场就成了外企的肥肉。从“十二五”开始,在继续脱硫的基础上,脱硝工作开始提上日程,并制定了5年消减10%的目标。

     可是,从“十二五”前两年的情况看,脱硝工作很不理想。到第三年氮氧化物才比2012年减少了4.7%,进展缓慢。李俊华分析,减排需要三方面的支持,并非一蹴而就。一个是技术,现在电力行业的脱硝技术已经比较成熟,但工业锅炉和炉窑的脱硝技术仍有诸多问题没有解决。二是经济支持,节能减排需要投入,一台在役30万千瓦机组进行脱硝改造建设的成本大约在6000万元左右,一次性建设成本也要3600万元,按每台机组在役20年来算,每年分摊约180万元成本。这笔钱在电力行业脱硫过程中已经找到了行之有效的解决办法,通过补贴上网电价1.5分/度的方式,为企业筹集了脱硫费用,但脱硝的补贴去年才开始实行,且只有8厘/度,企业普遍反映额度偏低。更糟糕的是,金融危机时迅猛扩张的钢铁、玻璃、水泥等产能现在严重过剩,已经出现行业性微利或亏损,比如河北,一个省的钢铁产量就超过了美国全国的产量,2012年的每吨利润只有85元,根本支撑不起脱硝改造建设。

     最后一个支撑条件是监管。这又遇到了前面所讲的那个“正规军与游击队”的问题,火电厂和大工厂这样的“正规军”已经有效纳入监管,剩下的千千万万散兵游勇却让监管者头疼。从今年7月开始,随着30万千瓦机组全部完成脱硝改造,电力行业的排放已经退居第三位,工业排放跃居第一,散布全国的六七十万座工业锅炉和炉窑成为亟待“关进笼子的老虎”。

     2013年9月,国务院发布《大气污染防治行动计划》(下称“大气防治国十条”),提出“力争再用5年或更长时间,逐步消除重污染天气,全国空气质量明显改善”的目标,规定到2017年,京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右。这其中,环保部与各地签订的责任状明确,其中北京市的浓度控制在60微克/立方米左右,责任最重。

     要完成这个目标并不轻松。在李俊华看来,“要完成这个目标需要每一类污染源都要治理,无论贡献大小,都要齐下工夫,包括我们每个人”。以机动车为例,一辆汽车的排放主要取决于三个方面:一个是油品,一个是发动机技术,另一个就是后处理装置。如果说前两者取决于石油公司和汽车公司,那么后者的责任就在我们每一个人了。一个全新的三效催化转化器价值1000多元,如果超过使用寿命(一般为16万公里)不及时更换,排放的主要污染物就远远超标。李俊华专门做过试验,如果花1000多元换一个新的,排放标准就会跟新车相差无几。但是,李俊华碰到出租车司机,有时候问他们是否及时更换,却经常听到对方讲解各种验车时蒙混过关的手段。“减排责任并不只在企业和政府,每个人都可以出自己的一份力,匹夫有责。”

     ⊙ 以上内容版权归本刊所有,如需转载,请务必注明。

     ? 三联生活周刊

     一 本 杂 志 和 他 倡 导 的 生 活

     微博 |@三联生活周刊

     微信 |lifeweek

     官网 |三联生活网

    http://www.duyihua.cn
返回 三联生活周刊 返回首页 返回百拇医药